Análise do processo de torneamento da superliga Vat 32® com ferramentas de corte experimentais e comerciais

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Kondo, Marcel Yuzo [UNESP]
• Orientador(a): Alves, Manoel Cleber de Sampaio [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Metal duro PVD; Metal duro CVD; cBN; Potência de usinagem; Ferramenta cerâmica; Método de Grey Taguchi; Superligas; Ligas de níquel; Ligas resistentes ao calor; Ferramentas de corte
• Palavras-chave em Inglês: PVD carbide tool; CVD carbide tool; Cutting power; Ceramic tool; Superalloy; Grey-Taguchi method
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/182500

A superliga de níquel VAT 32® foi desenvolvida como um substituto da liga UNS N07751 (Inconel 151) na fabricação de válvulas automotivas para motores de combustão interna de alto desempenho. A formação de carbonetos de nióbio confere a esta liga elevada resistência ao desgaste, desejada na aplicação em válvulas automotivas, criando-se, porém, uma maior dificuldade na usinagem deste material. Este trabalho estudou o torneamento da liga VAT 32® com quatro tipos de ferramentas de corte. São elas insertos de metal duro com diferentes revestimentos, Ti(C,N) + Al2O3 pelo processo de deposição química de vapor (chemical vapor deposition – CVD), e revestimento de Ti-Al-Si-N pelo processo de deposição física de vapor (physical vapor deposition – PVD), pastilhas de nitreto cúbico de boro (cBN) e pastilhas experimentais de Al2O3 + MgO. Através do método de Taguchi de planejamento experimental, foram obtidas as combinações e os efeitos principais dos parâmetros velocidade de corte, avanço da ferramenta, profundidade de usinagem e tipo de lubrificação (seco ou em abundância) para otimizar cada uma das variáveis respostas, sendo elas potência de usinagem, desgaste das ferramentas, qualidade superficial das peças usinadas, e os sinais de emissão acústica e vibração do processo. Foram obtidos também, através da análise da razão sinal-ruído (S/N) de Taguchi, a composição dos parâmetros de corte em que o processo apresentou menor variabilidade das características de qualidade, o chamado processo robusto. Com a utilização da análise relacional cinza (GRA), método de otimização multiobjetivo, selecionou-se uma condição para os ensaios de vida das diferentes ferramentas estudadas. Os tipos de desgaste e tipos de cavaco também foram observados. Nos ensaios de vida, onde cada um dos tipos de ferramenta trabalhou na sua condição otimizada, o melhor desempenho em relação ao comprimento usinado total até o fim de vida foi da ferramenta de metal duro CVD. Porém, quando analisada a rugosidade das peça usinada, o destaque é dado a ferramenta de PVD, pois seu comprimento total de usinagem é pouco inferior aos obtidos pela ferramenta CVD mas os valores de rugosidade obtidos são muito inferiores, cerca de pelo menos 3 vezes menor.